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一、绪论1.地理信息系统（GIS）（2000名词）答：地理信息系统，英文GeographicInformationSystem，简称GIS。是一种采集、存储、管理、分析、显示与应用地理信息的计算机系统，是分析和处理海量地理数据的通用技术。一方面，地理信息系统是一门学科，是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴的交叉学科；另一方面，地理信息系统是一个技术系统，是以地理空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间的和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。2.地理信息系统的发展历史（1998,2000,2002，2003,2004,2005，2012论述）GIS的发展历程及其主要特征(2012)；答：国际：（1）60年代为地理信息系统开拓期，注重于空间数据的地学处理。（2）70年代为地理信息系统的巩固发展期，注重于空间地理信息的管理。充分利用了新的计算机技术，但数据分析能力仍然很弱，在地理信息技术方面未有新突破。（3）80年代为地理信息系统技术大发展时期，注重于空间决策支持分析。应用领域迅速扩大，商业化实用系统进入市场。（4）90年代至今为地理信息系统的用户时代。随着微机的发展和数字化信息产品在全世界普及，GIS已经深入到各行各业，其应用领域从资源管理、环境规划到应急反应，从商业服务区域划分到政治选举分区等，涉及到许多学科和领域。国内：（1）我国GIS的发展虽然较晚，经历了四个阶段，即起步(1970-1980)、准备(1980-1985)、发展(1985-1995)、产业化(1996以后)阶段。（2）我国地理信息系统方面的工作自80年代初开始。以1980年中国科学院遥感应用研究所成立全国第一个地理信息系统研究室为标志。（3）地理信息系统进入发展阶段的标志是第七个五年计划开始。地理信息系统研究作为政府行为，正式列入国家科技攻关计划，开始了有计划、有组织、有目标的科学研究、应用实验和工程建设工作。（4）自90年代起，地理信息系统步入快速发展阶段。目前，中国地理信息系统事业经过几十年的发展，已经取得了重大的进展。地理信息系统的研究和应用正逐步形成行业，走向产业化。3.地理信息的组成（2004论述）答：地理信息是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识，它是对表达地理特征与地理现象之间关系的地理数据解释。地理数据是各种地理特征和现象间关系的符号化表示，包括空间位置、属性特征、时域特征三部分。空间位置描述地物所在位置，可以根据大地参考系定义，也可以定义为地物间的相对位置关系。属性数据：又称非空间数据，是属于一定地物，描述其特征的定性或定量指标。时域特征：地理数据采集或地理现象发生的时刻或时段。空间位置、属性、时间是地理空间分析的三大基本要素。4.地理信息的基本特征（1998简答）答：地理信息具有信息的一般特征：客观性、适用性、传输性、共享性。而且地理信息还具有特有特征：区域分布性、数据量大、信息载体多样性。5.地理信息系统的组成（2000,2001，2002,2003，2004简答）答：计算机系统，地理数据库系统，应用人员与组织机构。（1）计算机系统，可以分为硬件系统和软件系统。硬件系统包括执行程序的中央处理器、保存数据和程序的存储设备、用于数据输入、显示和输出的外围设备。其中大多数硬件是计算机技术的通用设备，而其中一些设备则在地理信息系统得到广泛应用，如：数字化仪。软件系统由核心软件和应用软件组成。核心软件包括数据处理、管理、地图显示和空间分析等部分，而特殊的应用软件包则紧紧地与核心模块相连，并面向一些特殊的应用问题，如网络分析、数字地形模型分析等。（2）地理数据库系统：地理数据库系统由数据库实体和地理数据库管理系统组成。数据库实体一般包括三方面内容，即空间位置坐标数据、地理实体间的拓扑关系以及相应的属性数据。地理数据库管理系统主要用于数据维护、操作和查询检索。（3）地理信息系统的应用人员和组织机构：地理信息系统专业人员是地理信息系统应用成功的关键，而强有力的组织机构是系统运行的保障。另外，从系统的数据处理看，GIS由数据输入子系统、数据存储与检索子系统、数据处理与分析子系统和数据输出子系统组成。数据输入子系统：负责数据的采集、预处理和数据转换等。数据存储与检索子系统：负责组织和管理数据库中的数据，以便于数据查询、更新与编辑处理。数据处理与分析子系统：负责对系统中所存储的数据进行各种分析计算。输出子系统，以表格、图形或地图的形式将数据库的内容或系统分析的结果以屏幕显示或硬件拷贝方式输出。6.地理信息系统的基本功能（1995，1996,1997，1999，2001，2002,2004，2005,2010,2011,2012简答）答：（1）数据采集、检验和编辑。主要用于获取数据，保证地理信息系统数据库中的数据在内容和空间上的完整性，数据值逻辑一致、无错等。（2）数据格式化、转换、概化，通常称为数据操作。格式化指不同数据结构的数据间变化，转换指数据格式转化，数据比例尺的变换，例如投影变换。概化包括数据平滑，特征集结等。（3）数据的存储与组织。是一个数据集成的过程，也是建立地理信息系统数据库的关键步骤，涉及到空间数据和属性数据的组织。在数据的存储与组织中，最关键的是如何将空间数据和属性数据融合为一体。（4）完成查询、检索、统计、计算功能等基本分析功能。（5）空间分析是GIS的核心功能，是与其他计算机系统的根本区别。模型分析意指在地理信息系统支持下，分析和解决问题的方法体现，它是地理信息系统应用深化的重要标志。（6）地图显示和制图输出。。GIS为用户提供了许多用于显示地理数据的工具，其表达形式既可以是计算机屏幕显示，也可以是诸如报告、表格、地图等硬拷贝图件。7.地理信息系统与相关科学的关系：GIS与计算机制图关系剖析.(1998，1999简答)GIS与相关学科的相互关系.（1995论述）；GIS与地球系统科学研究的相互关系(1995论述)；论GIS与地理信息科学.（1998，1999论述）8.试论GIS与遥感,全球定位系统,信息网络的关系及其综合应用.（1996论述）；试论3S的相互关系和集成方法（20分）（2001论述）；RS与GIS结合.（1998论述）GIS与RS的相互关系(1995论述)；二、地理空间与空间数据基础1.地理空间（2002名词）答：在地理学上，地理空间（Geographicspace）是指物质、能量、信息的存在形式在形态、结构过程、功能关系上的分布方式和格局及其在时间上的延续。地理信息系统中的地理空间，通常就是指经过投影变换后放在笛卡尔坐标系中的地球飙车特征空间，它的理论基础在于旋转椭球体和地图投影变换。2.地球表面几何模型答：第一类是最自然的面，或是固体地球表面；第二类是相对抽象的面，即大地水准面；第三类是椭球体模型；第四类是数学模型。3.地理空间及其表达方法(2008，2013简答)；地理空间及其存在形式（2009简答）；弧段（2011名词）答：地理空间的表达是地理数据组织、存储、运算、分析的基础。地理空间的表达方法可以概括为矢量、栅格、三角形不规则网、Voronoi等几类。以此为基础，可以构造地理空间各种不同的数据模型和数据结构。（1）矢量表达法0维矢量即空间中的—个点。点在二维欧氏空间中用唯—的实数对(x,y)来表示，在数学上，点没有大小、方向。弧段：一维矢量表示空间中的一个线划要素，或者空间对象之间的边界．亦称为弧段、链。在二维欧氏空间中用一组离散化实数点对来表示。一维矢量可以闭合，但不能自身相交。二维矢量表示空间的一个面状要素，在二维欧氏平面上是指由一组闭合孤段所包围的空间区域。由于面状要素是由闭合弧段所界定的，故二维矢量又称为多边形。（2）栅格表达法在栅格表达中，每一个位置点都表现为一个单元，依行列构成的单元矩阵叫栅格，每个单元都以一定数值表示了诸如土地利用类型、环境变化等地理现象。与矢量表示法相类似，栅格表示法也能表达离散点、线和面。点就是具有一定数值的栅格单元，一条线表现为按线特征相连接的一组单元，一个面则表现为按二维形状持征相连接的一组单元。（3）三角形不规则网对于地理连续面的表达，还可利用三角形不规则网表示。基于TIN的连续面模型能够有效地描述河流、峡谷、地势等地形区域特征。TIN把一表面表示成一系列相连接的三角形，这些三角形是在一组结点之中，按照一定规则链接相邻结点形成的边组成的。4.空间拓扑分析(2003，2008,2009,2013简答)答：拓扑关系是指图形在保持连续状态下的变形（缩放，旋转和拉伸等）但图形关系不变的性质。拓扑关系一般用来描述空间实体之间的相邻、包含和相交等空间关系。拓扑关系为空间关系的研究提供了数学方法，在地理空间关系的研究中，通过地理特征的序列研究，揭示了空间关系的不同类型。利用拓扑分析，可以不需要利用坐标和距离，可以确定一种地理实体相对于另一种地理实体的空间位置关系，因为拓扑关系数据已经很清楚地反映出地理实体之间的逻辑结构关系。而这种关系稳定，不随地图投影而变化。另外，利用拓扑数据有利于空间要素的查询。第三，利用拓扑分析可以重建地理实体，例如建立封闭多边形，实现道路的选取，进行最佳路径的计算等等。5.地理实体存在的空间关系——拓扑关系（1997,2000,2002名词）等答：包括拓扑关系、顺序关系和度量关系。（1）拓扑空间关系：描述空间实体间的相邻、包含和相交等空间关系。（2）顺序空间关系：描述实体之间前后、左右、上下和东南西北等关系。（3）度量空间关系：描述空间实体之间的距离远近等关系。拓扑关系是指图形在保持连续状态下的变形（缩放，旋转和拉伸等）但图形关系不变的性质。拓扑关系一般用来描述空间实体之间的相邻、包含和相交等空间关系。6.空间数据模型（2009，2010名词）答：是关于现实世界中空间实体及其相互间联系的概念，为描述空间数据组织和设计空间数据库模型提供了基本的方法。7.空间数据（2002名词）答：在地理信息系统中，空间数据是对现实世界空间目标实体的空间特征、时间属性、专题属性的数字符号记录。8.空间数据的类型及其特征(2005简答)；答：空间数据包括：空间特征数据和属性数据。空间特征数据记录的是空间实体的位置、拓扑关系和几何特征，是地理信息系统同其他行业数据管理系统区分开的标志。属性特征数据包含时间属性和专题属性；时间属性是地理数据采集或地理现象发生的时刻或时段。专题属性是指实体所具有的各种性质。属性特征数据常常需要按照属性值的级别来分类以进行属性的概括和显示。9.矢量数据模型（2008，2010,2011,2013名词）答：矢量模型的基本类型起源于“Spaghetti模型”。点用空间坐标对表示，线由一串坐标对组成，面是由线形成的闭合多边形。矢量模型非常适合表达图形对象和进行高精度制图，能方便地进行比例尺变换，投影变换等。10.栅格数据模型答：栅格模型中，点是一个像元，线是由一串彼此相连的像元构成，但有时像元太粗糙而无法与空间目标很好地拟合。栅格模型特别适用于刻画像地球重力场那样连续的空间变量。11.比较分析矢量数据模型及栅格数据模型的优缺点(2008，2009,2013论述)答：栅格模型的数据结构简单，矢量模型的数据结构复杂。栅格模型占用存储空间大，矢量模型占用存储空间小。栅格模型精度低，矢量模型精度高。栅格模型适合表示场等连续的空间变量，矢量数据适合表达图形对象和高精度制图。栅格模型采用面域或空域枚举来直接描述空间目标对象，矢量模型采用边界或表面来表达空间目标对象。栅格模型可以方便做叠置分析，矢量模型可以方便做拓扑和网络分析。12.不规则三角网模型（TIN）（2003，2008,2013名词）答：（TriangulatedIrregularNetwork）TIN把一表面表示成一系列相连接的三角形，这些三角形是在一组结点之中，按照一定规则链接相邻结点形成的边组成的。对于地理连续面的表达，还可利用三角形不规则网表示。基于TIN的连续面模型能够有效地描述河流、峡谷、地势等地形区域特征。13.不